Jose Angel Astor Rocha / Shutterstock
Úc hầu như không có thời gian để phục hồi sau các vụ cháy phá kỷ lục vào đầu năm 2020 trước khi rạn san hô Great Barrier Reef trải qua sự kiện tẩy trắng san hô hàng loạt lần thứ ba trong năm năm qua. Chỉ năm trong số này đã xảy ra kể từ khi hồ sơ bắt đầu vào những năm 1980. Nhiệt độ nước cao và các đợt nắng nóng do biến đổi khí hậu gây ra, đang khiến việc tẩy trắng san hô gần như diễn ra thường xuyên ở một số nơi trên thế giới.
Các rạn san hô là một trong những hệ sinh thái sôi động nhất trên hành tinh, nhưng chúng cũng rất nhạy cảm với căng thẳng. Các nhà khí tượng học dự đoán rằng năm 2020 có khả năng là năm nóng kỷ lục, đe dọa tẩy trắng nhiều hơn trên các rạn san hô trên khắp thế giới. Nhưng không chỉ riêng san hô phải chịu đựng.
Cá rạn san hô tiếp xúc với nhiệt độ cao có xu hướng không hoạt động bình thường. Tiếng ồn dưới nước và các chất ô nhiễm, chẳng hạn như thuốc trừ sâu nông nghiệp, có thể có tác dụng tương tự. Cá con tiếp xúc với loại căng thẳng này ít có khả năng nhận biết và tránh những kẻ săn mồi. Nhưng các nhà khoa học không chắc chính xác tại sao lại như vậy.
Trong nghiên cứu mới của chúng tôi, chúng tôi phát hiện ra rằng nhiệt độ nước cao hơn và tiếp xúc với thuốc trừ sâu có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của cá rạn con, gây hậu quả cho toàn bộ hệ sinh thái.
Biến thái ở cá rạn san hô
Biến thái có thể gợi nhớ đến sự biến đổi mà một con sâu bướm phải trải qua để trở thành một con bướm, nhưng nó cũng rất phổ biến ở các loài cá rạn san hô. Sau khi nở từ trứng, hầu hết cá rạn phát triển dưới dạng ấu trùng trong mờ trong đại dương, trước khi biến đổi thành cá con khi chúng được tuyển chọn để sống trên rạn.
Cuộc hành trình này là một quá trình chuyển đổi rất quan trọng đầy nguy hiểm. Nhiều kẻ săn mồi thích ăn cá rạn khi chúng còn nhỏ và dễ bị tổn thương.
Trong quá trình biến thái, cá nhanh chóng phát triển mắt, mũi và hệ thống đường bên, một bộ cơ quan đặc biệt cho phép chúng phát hiện sự thay đổi của áp suất nước. Cá rạn san hô dựa vào những giác quan này để phát hiện và tránh những kẻ săn mồi.
Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng quá trình này được điều chỉnh bởi các hormone ở cá rạn san hô. Vì vậy, nếu áp lực nhân tạo đa dạng như nhiệt độ tăng, tiếng ồn dưới nước và ô nhiễm có thể khiến cá con cư xử kỳ lạ và không tránh khỏi những kẻ săn mồi, có lẽ tất cả đều liên quan đến hormone của chúng.
Chúng tôi quyết định thử nghiệm điều này trong phòng thí nghiệm. Chúng tôi đã cho ấu trùng của loài cá phẫu thuật tiếp xúc với hormone hóa học và thuốc chẹn hormone và nhận thấy rằng nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của mắt, mũi và hệ thống đường bên của chúng. Khi cá nhận được thuốc chặn hormone, hệ thống giác quan của chúng phát triển chậm hơn, chúng ít có khả năng nhận biết kẻ săn mồi bằng thị giác hoặc khứu giác và những kẻ săn mồi bắt chúng dễ dàng hơn.
Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy việc tiếp xúc với chất ngăn chặn hormone có thể ngăn cá phát triển các biện pháp phòng vệ cần thiết cho sự sống trên rạn san hô. Vì vậy, làm thế nào chúng có thể đi ra ngoài đại dương, cho rằng thuốc trừ sâu rút khỏi đất liền vào vùng nước ven biển, nơi những hóa chất này có thể phá vỡ nội tiết tố trong cá?
Trong các thí nghiệm sâu hơn, chúng tôi cho cá tiếp xúc với nhiệt độ và liều lượng khác nhau của một loại thuốc trừ sâu nông nghiệp phổ biến gọi là chlorpyrifos. Nhiệt độ cao hơn và nồng độ thuốc trừ sâu cao khiến cá tránh được những kẻ săn mồi kém hơn, nhưng khi được cung cấp thêm hormone, cá đã phục hồi khả năng của mình. Điều này cho thấy biến đổi khí hậu và ô nhiễm có thể ảnh hưởng như thế nào đến cách cá tự nhiên điều chỉnh sự phát triển của chúng và tầm quan trọng của chúng để có thể biến chất trong một môi trường lành mạnh.
Nước nóng hơn và việc tiếp xúc với thuốc trừ sâu có thể là những điều hoàn toàn khác nhau, nhưng kết quả của chúng tôi cho thấy chúng ảnh hưởng đến sự biến chất theo cách tương tự. Điều này thật đáng lo ngại, bởi vì hầu hết các loài cá rạn san hô đều biến chất sớm trong cuộc sống của chúng, và nếu môi trường của chúng thay đổi quá nhiều, nó có thể gây nguy hiểm cho toàn bộ cộng đồng rạn san hô.
May mắn thay, kết quả của chúng tôi cho thấy rằng những tác động tiêu cực này hầu hết được cảm nhận ở liều lượng cao hơn, nhưng chúng đang ở giai đoạn cuối của những gì đã được phát hiện trên các rạn san hô. Điều đó có nghĩa là chúng ta vẫn còn thời gian, nhưng thói quen của chúng ta phải sớm thay đổi.
Về các tác giả
William Feeney, Nghiên cứu viên Sau Tiến sĩ về Hệ sinh thái Tiến hóa, Đại học Griffith và Marc Besson, Nghiên cứu viên Sau Tiến sĩ về Sinh thái Biển, École pratique des hautes études (EPHE)
Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.
Sách về Môi trường từ danh sách Bán chạy nhất của Amazon
"Mùa xuân im lặng"
bởi Rachel Carson
Cuốn sách kinh điển này là một bước ngoặt trong lịch sử của chủ nghĩa môi trường, thu hút sự chú ý đến tác hại của thuốc trừ sâu và tác động của chúng đối với thế giới tự nhiên. Công việc của Carson đã giúp truyền cảm hứng cho phong trào môi trường hiện đại và vẫn còn phù hợp cho đến ngày nay, khi chúng ta tiếp tục vật lộn với những thách thức về sức khỏe môi trường.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
"Trái đất không thể ở được: Cuộc sống sau khi nóng lên"
của David Wallace-Wells
Trong cuốn sách này, David Wallace-Wells đưa ra lời cảnh báo rõ ràng về tác động tàn phá của biến đổi khí hậu và nhu cầu cấp thiết phải giải quyết cuộc khủng hoảng toàn cầu này. Cuốn sách dựa trên nghiên cứu khoa học và các ví dụ thực tế để cung cấp một cái nhìn nghiêm túc về tương lai mà chúng ta phải đối mặt nếu chúng ta không hành động.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
"Cuộc sống ẩn giấu của cây cối: Chúng cảm thấy gì, chúng giao tiếp như thế nào? Những khám phá từ một thế giới bí mật"
bởi Peter Wohlleben
Trong cuốn sách này, Peter Wohlleben khám phá thế giới kỳ thú của cây cối và vai trò của chúng trong hệ sinh thái. Cuốn sách dựa trên nghiên cứu khoa học và kinh nghiệm của chính Wohlleben với tư cách là người đi rừng để cung cấp những hiểu biết sâu sắc về những cách thức phức tạp mà cây cối tương tác với nhau và với thế giới tự nhiên.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
"Ngôi nhà của chúng ta đang bốc cháy: Cảnh một gia đình và một hành tinh đang gặp khủng hoảng"
của Greta Thunberg, Svante Thunberg và Malena Ernman
Trong cuốn sách này, nhà hoạt động khí hậu Greta Thunberg và gia đình cô kể lại hành trình của họ nhằm nâng cao nhận thức về nhu cầu cấp thiết phải giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Cuốn sách cung cấp một tài khoản mạnh mẽ và cảm động về những thách thức chúng ta phải đối mặt và sự cần thiết phải hành động.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
"Sự tuyệt chủng thứ sáu: Một lịch sử không tự nhiên"
của Elizabeth Kolbert
Trong cuốn sách này, Elizabeth Kolbert khám phá sự tuyệt chủng hàng loạt đang diễn ra của các loài do hoạt động của con người, dựa trên nghiên cứu khoa học và các ví dụ thực tế để cung cấp một cái nhìn nghiêm túc về tác động của hoạt động của con người đối với thế giới tự nhiên. Cuốn sách đưa ra lời kêu gọi hành động thuyết phục để bảo vệ sự đa dạng của sự sống trên Trái đất.
